JP2005068810A - 建設機械の遮蔽装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型軽量で、しかも防火効果も高い建設機械の遮蔽装置を提供する。
【解決手段】 車体に設けられたエンジン室１９内に、エンジン２０及びエンジン２０により駆動される油圧ポンプ２６や油圧配管等の油圧機器類が設置され、またエンジン室１９の上部にエンジン２０の排気音を消音するマフラ２７が設置された建設機械の遮蔽装置であって、マフラ２７を、エンジン２０や油圧ポンプ２６にマフラブラケット２８を介して取り付けると共に、マフラブラケット２８に、金属板により一体成形された遮蔽板３５を、マフラ２７と油圧機器類の間を遮蔽するように取り付けたことから、何等かの理由で油圧機器類が故障したり破損して、作動油がエンジン室１９内に飛散しても、遮蔽板３５により遮蔽されて高温となったマフラ２７に達することがないので、マフラ２７の熱で発火し、火災を起こす心配がほとんどない。
【選択図】 図５

Description

本発明はエンジンの排気音を消音するマフラと、油圧ポンプ等の間を遮蔽する建設機械の遮蔽装置に関する。

従来油圧ショベルのような建設機械には、上部旋回体に動力用のエンジンが搭載されていて、このエンジンにより油圧ポンプを駆動することにより、走行や作業に必要な圧油を得ている。
このためエンジンの近傍には、油圧ポンプや、その他の油圧機器、油圧ポンプより吐出された圧油を各部へ供給する高圧ホース等の油圧配管（以下油圧機器類という）が設置されている。
また油圧ショベルには、エンジンやエンジンより排出された排ガスの排気音を消音するマフラが油圧機器類の上方に設置されているため、何等かの理由で油圧機器類が故障したり、破損した場合、油圧機器類より飛散した作動油がマフラの熱により発火し、火災の原因となる問題がある。

一方エンジンの運転時に高温となるマフラを遮蔽板で遮蔽することにより、作業者が誤ってマフラに接触するのを防止した建設機械が例えば特許文献１や２で提案されている。
特開２００１−３０３６１４号公報 特開２００２−７００７５号公報

前記特許文献１に記載された「油圧ショベルの遮蔽板」は、エンジンの高温部を遮蔽する遮蔽板を、エンジンルームを構成する車体側構造物に取り付けたもので、エンジンの振動と共振することがないため、薄い板材で遮蔽板を形成でき、これによって軽量で低コストの遮蔽板を提供できる等の効果を有している。
また前記特許文献２に記載された建設機械は、マフラの一部を覆うマフラカバーをカウンタウエイトに取り付けたもので、エンジンの振動がマフラカバーに伝播することがないので、マフラカバーに特別な強度や耐震性を持たせる必要がなくなり、これによってマフラカバーの軽量化が図れる等の効果を有している。

しかし前記特許文献１、２に記載された遮蔽板やマフラカバーは、何れも車体側やカウンタウエイトに取り付けられているため、車両を組み立てたり整備する際、まずエンジンを車体に搭載し、その後遮蔽板を車体側に取り付けなければならず、組み立て性や整備性が悪い上、狭いエンジン室内での遮蔽板やマフラカバーの取り付け作業は苦渋が伴う等の問題がある。
また前記特許文献１や２に記載された超小旋回油圧ショベルのように、建設機械が小型の場合は遮蔽板が大型になることが少なくないが、中型以上の建設機械の場合、遮蔽板を車体側へ取り付けようとすると、遮蔽板自体を大きくするか、遮蔽板を取り付ける車体側構造物を大きくする必要があるため、遮蔽板の取り付け構造が大型かつ複雑化する上、部品点数も多くなることから、遮蔽装置のコストが上がる等の問題がある。
さらに遮蔽板を車体側に取り付けた場合、スペース等の制約から発熱源と油圧機器類との遮蔽が十分にできないことがあり、その結果油圧機器類の故障や破損に対して防火効果が低い上、冷却フアンによりエンジン室内に吸入された冷却風がエンジン室内を流通するのを遮蔽板が妨げるため、エンジンがオーバーヒートしやすい等の問題もある。

本発明はかかる従来の問題を解決するためになされたもので、小型軽量で、しかも防火効果も高い建設機械の遮蔽装置を提供することを目的とするものである。

本発明の建設機械の遮蔽装置は、車体に設けられたエンジン室内に、エンジン及びエンジンにより駆動される油圧ポンプ、油圧配管等の油圧機器類が設置され、またエンジン室の上部にエンジンの排気音を消音するマフラとが設置された建設機械の遮蔽装置であって、マフラを、エンジンや油圧ポンプにマフラブラケットを介して取り付けると共に、マフラブラケットに、金属板により一体成形された遮蔽板を、マフラと油圧機器類の間を遮蔽するように取り付けたものである。

前記構成により、何等かの理由で油圧機器類が故障したり破損して、作動油がエンジン室内に飛散しても、遮蔽板により遮蔽されて高温となったマフラに達することがないので、マフラの熱で発火し、火災を起こす心配がほとんどないと共に、車両を組み立てたり整備する際、予めマフラブラケットに取り付けた遮蔽板をエンジンとともに車体に搭載したり、車体より取り外すことができるため、従来のエンジンを車体に搭載し、その後遮蔽板を車体側に取り付ける従来のものに比べて、組み立て性や整備性が格段に向上する上、狭いエンジン室内で遮蔽板を車体に取り付ける等の苦渋作業も不要になる。
また冷却フアンによりエンジン室内に吸入された冷却風がエンジン室内を流通するのを遮蔽板が妨げることがないため、エンジンがオーバーヒートするのを防止することもできる。

本発明の建設機械の遮蔽装置は、遮蔽板を、マフラの側面を覆う上部側壁と、マフラの下方を覆う傾斜壁及びエンジンと油圧ポンプの接続部を区画する下部側壁とから形成すると共に、前記遮蔽板を、強度を必要とする部分にビーディングが形成されるように金属薄板により一体成形したものである。

前記構成により、遮蔽板に溶接部が存在しないので、エンジンや油圧ポンプの振動が加わっても、クラックが発生したり、早期に金属疲労を起こすことがないため、耐久性が高いと共に、ビーディングを形成することにより遮蔽板の剛性が上がるため、１枚の金属薄板により遮蔽板を形成することができ、これによって遮蔽装置の軽量化と、部品点数及びコストの削減が図れるようになる。

本発明の建設機械の遮蔽装置は、自走自在な下部走行体と、下部走行体上に旋回自在に設置された上部旋回体と、上部旋回体の前部に装着された作業機及び運転室と、上部旋回体の後部に設置されたエンジン室と、エンジン室内に設置されたエンジン及びエンジンにより駆動される油圧ポンプ等の油圧機器や油圧配管と、エンジン室の上部にエンジンより排出された排ガスを消音するマフラが設置された建設機械の遮蔽装置であって、マフラをエンジンや油圧ポンプにマフラブラケットを介して取り付けると共に、マフラの側面を覆う上部側壁と、マフラの下方を覆う傾斜壁及びエンジンと前記油圧ポンプの接続部を区画する下部側壁とからなり、かつ強度を必要とする部分にビーデイングが形成されるように金属薄板により一体成形した遮蔽板を、マフラと油圧機器の間を遮蔽するようにマフラブラケットに取り付けたものである。

前記構成により、何等かの理由で油圧機器類が故障したり破損して、作動油がエンジン室内に飛散しても、遮蔽板により遮蔽されて高温となったマフラに達することがないので、マフラの熱で発火し、火災を起こす心配がほとんどないと共に、車両を組み立てたり整備する際、予めマフラブラケットに取り付けた遮蔽板をエンジンとともに車体に搭載したり、車体より取り外すことができるため、従来のエンジンを車体に搭載し、その後遮蔽板を車体側に取り付ける従来のものに比べて、組み立て性や整備性が格段に向上する上、狭いエンジン室内で遮蔽板を車体に取り付ける等の苦渋作業も不要になる。
また冷却フアンによりエンジン室内に吸入された冷却風がエンジン室内を流通するのを遮蔽板が妨げることがないため、エンジンがオーバーヒートするのを防止することもできると共に、１枚板により遮蔽板を形成したことから、溶接部が存在しないので、エンジンや油圧ポンプの振動が加わっても、クラックが発生したり、早期に金属疲労を起こすことがないため、耐久性が高い上、部品点数の削減が図れると共に、ビーディングを形成することにより遮蔽板の剛性が上がるため、金属薄板により遮蔽板を形成することができ、これによって遮蔽装置の軽量化とコストの削減が図れるようになる。

本発明の遮蔽装置は、エンジンの排気音を消音するマフラをエンジンや油圧ポンプに取り付けるマフラブラケットに、金属板により一体成形された遮蔽板を、マフラと油圧機器類の間を遮蔽するように取り付けたことから、何等かの理由で油圧機器類が故障したり破損して、作動油がエンジン室内に飛散しても、遮蔽板により遮蔽されて高温となったマフラに達することがないので、マフラの熱で発火し、火災を起こす心配がほとんどない。

本発明を油圧ショベルに実施した実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１は油圧ショベルの側面図、図２はエンジン室の平面図、図３は同後面図、図４は同側面図、図５は遮蔽装置の分解斜視図、図６は同組み立て状態の斜視図である。
図１に示す油圧ショベルは、自走自在な下部走行体１と、下部走行体１上に旋回自在に設置された上部旋回体２とよりなる。
下部走行体１は、センタフレーム３ａと、その両側に互に平行するよう設けられた一対のサイドフレーム３ｂよりなるトラックフレーム３を有していて、各サイドフレーム３ｂの一端側にはアイドラ４が前後移動自在に支承されており、他端側には油圧モータよりなる走行モータ５により回転駆動されるスプロケット６が設けられている。

アイドラ４とスプロケット６の間には無端状の履帯７が捲装されていて、この履帯７をスプロケット６で駆動することにより、下部走行体１が自走できるようになっていると共に、サイドフレーム３ｂの上下部には、複数の転輪８が回転自在に支承されている。
トラックフレーム３のセンタフレーム３ａ上に旋回自在に設置された上部旋回体２は、底部が車体フレーム１０により構成されていて、この車体フレーム１０に作業機１１が装着されている。

作業機１１は図１に示すように、基端が車体フレーム１０に枢着され、かつブームシリンダ１３により起伏自在なブーム１２と、ブーム１２の先端に基端側が枢着され、かつアームシリンダ１４により回動自在なアーム１５と、アーム１５の先端に枢着され、かつバケットシリンダ１６により回動自在なバケット１７とより構成されている。
車体フレーム１０の前部には、作業機１１の側方に位置して運転室１８が設置され、車体フレーム１０の後部には、ボンネットカバー１９ａにより覆われたエンジン室１９が設置されていて、このエンジン室１９内に動力用のエンジン２０が収容されており、車体フレーム１０の後端にはカウンタウエイト２１が取り付けられている。

エンジン室１９は、図２に示すように前面側と後面側が鋼鈑よりなる隔壁１９ｂ、１９ｃにより区画されていて、これら隔壁１９ｂ、１９ｃの間にエンジン２０が横向き、すなわち上部旋回体２の前後方向と直交する方向にマウントされている。
エンジン室１９の中央より例えばやや左側に寄った位置にはラジエータ２３が設置されていて、このラジエータ２３とエンジン２０の一端側の間に冷却ファン２４が回転自在に支承されている。
冷却ファン２４は、Ｖベルト等の動力伝達手段２５によりエンジン２０の図示しないクランク軸の一端に接続されていて、エンジン２０により冷却ファン２４を回転駆動することにより、ラジエータ２３内を流通するエンジン冷却水の放熱が行えるようになっている。

またエンジン室１９の例えば右端側下部はポンプ室１９ｄとなっていて、このポンプ室１９ｄにエンジン２０の他端側に取り付けられた油圧ポンプ２６が収容されている。
油圧ポンプ２６は、クランク軸の他端側に直結されていて、エンジン２０により油圧ポンプ２６を回転駆動することにより、油圧ショベルの走行に必要な圧油と、上部旋回体２の旋回に必要な圧油及び作業機１１の駆動に必要な圧油等が得られるようになっており、油圧ポンプ２６より吐出された圧油は、高圧ホース等の図示しない油圧配管により、エンジン室１９やポンプ室１９ｄ内より各部へ供給されるようになっている。

一方エンジン２０に連結された油圧ポンプ２６の上方には、エンジン２０より排出される排ガスの消音を行うマフラ２７が設置されている。
マフラ２７は中空な円筒状となっていて、ほぼ下半分が図３に示すようにエンジン室１９内に、そしてほぼ上半分がエンジン室１９の上面を覆うボンネットカバー１９ａ内に収容されており、マフラブラケット２８によって軸線が上部旋回体２の前後方向となるように油圧ポンプ２６の上部に取り付けられている。
マフラブラケット２８は、図５に示すようにほぼ角筒状の脚部２８ａと、この脚部２８ａの上部に固着された受け座２８ｂとからなり、脚部２８ａの下部は油圧ポンプ２６の外形に合わせて切り欠かれていて、図示しない固着具により油圧ポンプ２６の上部外周面に固着されている。

マフラブラケット２８の受け座２８ｂは、マフラ２７の外周面とほぼ同曲率となるよう湾曲された板体により形成されていて、両縁部を水平方向へ折り曲げることにより取り付け縁２８ｃが形成されている。
取り付け縁２８ｃには、マフラ２７を締結する例えばＵボルトよりなる締結手段２９の両端を挿入する複数の取り付け孔２８ｄと、後述する遮蔽板３５を取り付ける複数の取り付け孔２８ｅが穿設されており、脚部２８ａの両端面にも遮蔽板３５を取り付ける取り付け孔２８ｆが穿設されていると共に、遮蔽板３５を取り付ける取り付け孔２８ｅ，２８ｆは、ねじ孔となっている。

エンジン２０より排気マニホールド３２に排出された排ガスは、エンジン２０上に設置された過給機３３のタービン３３ａを駆動した後、排気管３４によりマフラ２７へと排出され、マフラ２７により排気音が消音された後、マフラ２７の上部に突設された排気筒２７ａより大気へ排出されるようになっている。
またエンジン２０より排出された直後の排ガスは高温のため、排気音を消音するマフラ２７の表面も高温となっており、マフラ２７の下方に設けられた油圧ポンプ２６等の油圧機器や、油圧配管等が何等かの理由で故障したり破損して、圧油がエンジン室１９内に飛散すると、高温となったマフラ２７表面の熱により発火し、火災の原因となる。
これを防止するため、マフラ２７と油圧機器類の間を遮蔽する遮蔽板３５が設置されている。

遮蔽板３５は、エンジン２０や油圧ポンプ２６より発生する振動に共振したり、エンジン２０や油圧ポンプ２６より伝播する振動により溶接部にクラックが発生するのを防止するため、１枚の金属薄板を成形した一体構造となっており、図３及び図５に示すように、マフラ２７の下側を斜めに遮蔽する傾斜壁３５ａを有している。
遮蔽板３５の上部は、傾斜壁３５ａよりほぼ垂直に立て上がった上部側壁３５ｂとなっていて、エンジン２０と反対側のマフラ２７側面を覆っており、遮蔽板３５の下部は、傾斜壁３５ａの下部よりほぼ垂直に垂下された下部側壁３５ｃとなっていて、下部側壁３５ｃの下端は、エンジン２０のフライホイールハウジング２０ａ付近に達している。

１枚板により成形された遮蔽板３５は、剛性を損なうことなく軽量化を図るため、図５に示すように両側部と上部のほぼ中央部分にビーディング３５ｄが形成されていて、このビーディング３５ｄ付近に、遮蔽板３５をマフラブラケット２８の脚部２８ａと受け座２８ｂに固定する取り付け孔３５ｅ、３５ｆが穿設されており、遮蔽板３５の下部側中央部には、マフラブラケット２８の脚部２８ａが嵌合する切り欠き３５ｇが形成されている。
マフラブラケット２８の脚部２８ａに遮蔽板３５を取り付ける取り付け孔３５ｅは、切り欠き３５ｇより脚部２８ａに沿って折り起こした取り付け片３５ｈに穿設されており、遮蔽板３５をマフラブラケット２８の受け座２８ｂに取り付ける取り付け孔３５ｆは、傾斜壁３５ａの上部付近に、受け座２８ｂの取り付け縁２８ｃに穿設された取り付け孔２８ｅと合致するように穿設されている。

次に前記構成された建設機械の遮蔽装置の作用を説明する。
上記旋回体２の後部に設けられたエンジン室１９内にエンジン２０を搭載するに当たって、まずマフラブラケット２８の受け座２８ｂにマフラ２７を上方より載置し、この状態でマフラ２７の外周面に掛合した締結手段２９の先端を、受け座２８ｂの取り付け縁２８ｃに穿設した取り付け孔２８ｄに挿入し、ナット２９ａを締め付けることにより受け座２８ｂにマフラ２７を固定する。
次に遮蔽板３５の切り欠き３５ｇにマフラブラケット２８の脚部２８ａを嵌合したら、この状態で図５に示す各方向から遮蔽板３５の各取り付け孔３５ｅ，３５ｆに挿入したボルト等の固着具３６を、脚部２８ａ及び受け座２８ｂの取り付け縁２８ｃに穿設された取り付け孔２８ｆ，２８ｅに螺挿して、マフラブラケット２８に図６に示すように遮蔽板３５を取り付ける。

以上のようにしてマフラ２７、マフラブラケット２８及び遮蔽板３５を予め組み立てたら、マフラブラケット２８の脚部２８ａを油圧ポンプ２６の上部に取り付け、また過給機３３のタービン３３ａとマフラ２７の間を排気管３４で接続する。
その後エンジン室１９内にエンジン２０を搭載すると、予めマフラブラケット２８に取り付けられた遮蔽板３５によりマフラ２７と油圧ポンプ２６等の設けられたポンプ室１９ｄの間が図３に示すように遮蔽される。
また予め遮蔽板３５の幅を、エンジン室１９の前後に設けられた隔壁１９ｂ、１９ｃ間の距離より僅かに小さくなるように形成しておくことにより、各隔壁１９ｂ、１９ｃと遮蔽板３５の両端との間に隙間が生じることがないので、高温となるマフラ２７と、油圧ポンプ２６やその他の油圧機器、油圧配管等が設けられたポンプ室の間をほぼ完全に区画することができるようになる。
これによって何等かの理由で油圧ポンプ２６や油圧機器、油圧配管等が故障したり破損して、作動油がポンプ室１９内ｄに飛散しても、遮蔽板３５により遮蔽されて、高温となったエンジン室１９内のマフラ２７に達することがないので、マフラ２７の熱で発火し、火災を起こす心配がほとんどない。

一方エンジン２０の起動中は、エンジン室１９の一方の側面に開口された吸気口３８より外気が冷却ファン２４により吸入され、ラジエータ２３及びエンジン２０を冷却した後、ポンプ室側の側面に開口された排気口３９より排出されるが、このとき遮蔽板３５が空気の流れを妨げることがないため、エンジン室１９内のエンジン２０がオーバーヒートすることもない。
なお前記実施の形態では、マフラブラケット２８を油圧ポンプ２６側に取り付けたが、エンジン２０側に取り付けても勿論よい。

本発明の建設機械の遮蔽装置は、油圧ショベルに限らず、エンジン室内に動力用のエンジン及びエンジンにより駆動される油圧ポンプが収容された建設機械にも適用できるものである。

本発明の実施の形態になる遮蔽装置を採用した建設機械の側面図である。 本発明の実施の形態になる建設機械の遮蔽装置の設けられたエンジン室の平面図である。 本発明の実施の形態になる建設機械の遮蔽装置の設けられたエンジン室の後面図である。 本発明の実施の形態になる建設機械の遮蔽装置の設けられたエンジン室の側面図である。 本発明の実施の形態になる建設機械の遮蔽装置を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態になる建設機械の遮蔽装置を示す組み立て状態の斜視図である。

符号の説明

１ 下部走行体
２ 上部旋回体
１１ 作業機
１８ 運転室
１９ エンジン室
２０ エンジン
２６ 油圧ポンプ
２７ マフラ
２８ マフラブラケット
３５ 遮蔽板
３５ａ 傾斜壁
３５ｂ 上部側壁
３５ｃ 下部側壁

Claims (3)

1. 車体に設けられたエンジン室内に、エンジン及び前記エンジンにより駆動される油圧ポンプ、油圧配管等の油圧機器類が設置され、また前記エンジン室の上部に前記エンジンの排気音を消音するマフラが設置された建設機械の遮蔽装置であって、前記マフラを、前記エンジンや前記油圧ポンプにマフラブラケットを介して取り付けると共に、前記マフラブラケットに、金属板により一体成形された遮蔽板を、前記マフラと前記油圧機器類の間を遮蔽するように取り付けたことを特徴とする建設機械の遮蔽装置。
2. 前記遮蔽板を、前記マフラの側面を覆う上部側壁と、前記マフラの下方を覆う傾斜壁及び前記エンジンと前記油圧ポンプの接続部を区画する下部側壁とから形成すると共に、前記遮蔽板を、強度を必要とする部分にビーディングが形成されるように金属薄板により一体成形してなる請求項１に記載の建設機械の遮蔽装置。
3. 自走自在な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回自在に設置された上部旋回体と、前記上部旋回体の前部に装着された作業機及び運転室と、前記上部旋回体の後部に設置されたエンジン室と、前記エンジン室内に設置されたエンジン及び前記エンジンにより駆動される油圧ポンプ、油圧配管等の油圧機器類と、前記エンジン室の上部に前記エンジンの排気音を消音するマフラとが設置された建設機械の遮蔽装置であって、前記マフラを、前記エンジンや前記油圧ポンプにマフラブラケットを介して取り付けると共に、前記マフラの側面を覆う上部側壁と、前記マフラの下方を覆う傾斜壁及び前記エンジンと前記油圧ポンプの接続部を区画する下部側壁とからなり、かつ強度を必要とする部分にビーディングが形成されるように金属薄板により一体成形した遮蔽板を、前記マフラと前記油圧機器類の間を遮蔽するように前記マフラブラケットに取り付けたとを特徴とする建設機械の遮蔽装置。

Images